电磁流量计热表标准modbus通讯协议版本号lmaghmodrtuv101.doc

电磁流量计热表标准modbus通讯协议版本号lmaghmodrtuv101 L-MAG-H电磁热表转换器通讯协议版本号LMAG-HMODRTUV77L-MAG-H V1.2xx.3.25 一、概述L-MAG-H电磁热表具有标准的MODBUS通讯接口，支持波特率1200，2400，4800，9600，19200。 通过MODBUS通讯网络，主站可以采集瞬时流量，瞬时流速，累积流量等参数。 L-MAG-H电磁热表采用的串口参数1位起始位8位数据位1位停止位,无校验。 L-MAG-H电磁热表的MODBUS通讯接口在物理结构上采用电气隔离方式，隔离电压1500伏,并具有ESD保护，能够克服工业现场的各种干扰，保证通讯网络的可靠运行。 二、L-mag-H网络结构及接线L-MAG-H电磁热表标准MODBUS通讯网络是总线型网络结构，支持1到99个电磁流量计组网，在网络最远的电磁流量计通常要在通讯线两端并联一个120欧姆的终端匹配电阻，标准通讯连接介质为屏蔽双绞线。 图-1电磁流量计网络结构L-MAG-H电磁热表通讯接线详见电磁流量计使用说明书。 三、Modbus协议RTU帧格式MODBUS协议是主从通讯方式，每次通讯由主站发起，从站响应主站命令回传数据。 L-MAG-H电磁热表采用MODBUS RTU格式（十六进制格式），其帧结构如图-2所示。 1.主站命令帧结构帧起始设备地址功能代码寄存器地址寄存器长度CRC校验帧结束T1-T2-T3-T48Bit8Bit16Bit16Bit16Bit T1-T2-T3-T4图-2主站RTU消息帧2.从站响应帧结构帧起始设备地址功能代码数据CRC校验帧结束T1-T2-T3-T48Bit8Bit n个8Bit16Bit T1-T2-T3-T4图3从站RTU消息帧说明 （1）T1-T2-T3-T4为帧起始或帧结束，MODBUS协议规定帧起始或帧结束是在帧与帧间延时3.5char字符的时间实现的，如图-4所示。 图-4MODBUS帧间隔 （2）设备地址电磁流量计的通讯地址，在一个网络中不能有两个相同的地址。 （3）功能码MODBUS协议规定的功能码，L-MAG-H电磁热表采用功能码4读输入寄存器来实现采集数据的。 （4）寄存器地址和寄存器数主站命令中的参数是从寄存器地址开始的寄存，读寄存器长度的N个寄存器。 （5）从站响应数据从站响应数据是字节数和N个数字节数据。 详见MODBUS协议。 四、Modbus协议命令编码定义MODBUS功能码定义如表-1所示，L-mag-电磁流量计仅采用04功能码。 表-1功能码名称作用01读取线圈状态保留02读取输入状态保留03读取保持寄存器保留04读取输入寄存器读电磁热表实时信息05强置单线圈保留06预置单寄存器保留07读取异常状态保留08回送诊断校验保留09编程（只用于484）保留10控询（只用于484）保留11读取事件计数保留12读取通信事件记录保留13编程（184/384484584）保留14探询（184/384484584）保留15强置多线圈保留 五、L-MAG-H电磁热表MODBUS寄存器定义1.L-MAG-H电磁热表MODBUS寄存器地址定义表-2Protocol Addresses（Decimal）Protocol Addresses（HEX）数据格式寄存器定义41120x1010Float Inverse瞬时流量浮点表示(M3/h)41140x1012Float Inverse瞬时流速浮点表示41160x1014Float Inverse保留41180x1016Float Inverse流体电导比浮点表示41200x1018Long Inverse流量累积数值整数部分41220x101A Float Inverse流量累积数值小数部分41240x101C Unsigned short瞬时冷量单位0表示MJ/h;1表示GJ/h2表示KWh/h;3表示MWh/h41250x101D Unsigned short冷量总量单位0表示MJ；1表示GJ2表示KWh;3表示MWh41280x1020Unsigned short瞬时热量单位0表示MJ/h;1表示GJ/h2表示KWh/h;3表示MWh/h41290x1021Unsigned short流量累积总量单位(m3)41300x1022Unsigned short压力范围0表示0.6MPa1表示1.6MPa41310x1023Unsigned short热量总量单位0表示MJ；1表示GJ2表示KWh;3表示MWh41320x1024Unsignedshort空管报警0正常；1报警41330x1025Unsignedshort系统报警0正常；1报警41340x1026Float Inverse瞬时热流量41360x1028Long Inverse热量总累积值41380x102A Float Inverse热量总累积小数值41400x102C Unsignedshort入口温度()41410x102D Unsignedshort出口温度()41420x102E LongInverse冷量总累积值41440x1030FloatInverse冷量总累积小数值41460x1032FloatInverse瞬时冷量2.PLC地地址设置说明PLC设置时如果没有功能码设置项时，使用功能04应在寄存器地址前面加3。 另PLC寄存器地址的基址是从1开始，所以PLC设置寄存器地址时应在原地址上加1.例L-MAG-H电磁热表MODBUS寄存器地址为4112（0x1010），MODBUS功能码为4时，PLC寄存器地址为34113。 详细设置见应用举例章节2.3数据含义说明 （1）浮点格式L-MAG-H电磁热表MODBUS采用IEEE75432位浮点数格式，其结构如下(以瞬时流量为例)0X1010 （34113）0x1011 （34114）BYTE1BYTE2BYTE3BYTE4S EEEEEEEE MMMMMMMMMMMMMMM MMMMMMMMS尾数的符号；1负数,0=正数;E指数；与十进制数127的差值表示。 M尾数；低23位，小数部分。 当E不全”0”时,且不全”1时浮点数与十进制数转换公式 （2）累积总量单位表3代码0123累积单位保留M3保留保留 （3）报警空管报警，系统报警表示0-不报警；1-报警 六、通讯数据解析瞬时流量，瞬时流速，流量百分比，流体电导比，正反向累积量小数部分以浮点数的格式传输。 正反向累积量得整数部分以长整型数传输。 1读读瞬时流量主站发送命令(十六进制)01041010000274CE设备功能码寄存器寄存器寄存器寄存器CRC高位CRC低位)1 (2)1()127(M VES?地址地址高位地址高位长度高位长度低位主站接收到数据010404C41C60002F72设备地址功能码数据长度4个字节浮点数（瞬时流量）CRC高位CRC低位浮点数C41C600011000100000111000110000000000000浮点数字节1浮点数字节2浮点数字节3浮点数字节4S=1:尾数符号为1表示是负数。 E=10001000:指数为136M=00111000110000000000000，尾数为)102415121321161811 (2)1()127136(1?V=-625.52.读读瞬时流速主站发送命令010410120002D50E设备地址功能码寄存器地址高位寄存器地址高位寄存器长度高位寄存器长度低位CRC高位CRC低位主站接收数据010404C1B08000A65F设备地址功能码数据长度4个字节浮点数（瞬时流速）CRC高位CRC低位浮点数为C1B0800011000001101100001111100000000000S=1E=10000011M=01100001111100000000000)256181411 (2)1()127131(1?V=-22.06253读读累积流量为了能够完全表达电磁流量计的9位累积值，所以把累积流量的整数和小数部分分别表达。 整数部分用长整型变量，小数部分使用浮点数。 累积流量为1587m3主站发送采集累积流量整数值命令010410180002F50C设备地址功能码寄存器地址高位寄存器地址高位寄存器长度高位寄存器长度低位CRC高位CRC低位主站接收到数据010404000070711E60设备地址功能码数据长度4个字节长整形（累积量整数部分）CRC高位CRC低位累积流量的整数部分为=28785主站发送采集累积流量小数值命令0104101A000254CC设备地址功能码寄存器地址高位寄存器地址高位寄存器长度高位寄存器长度低位CRC高位CRC低位主站接收到数据0104043F0000003B90设备地址功能码数据长度4个字节浮点数（累积量小数部分）CRC高位CRC低位浮点数为3F00000000111111000000000000000000000000S=0E=0111111126M=00000000000000000000000)127126 (12)1(?V=0.54.读总量流量单位主站发送读瞬时流量单位8个字节命令0104102100016500设备地址功能码寄存器地址高位寄存器地址高位寄存器长度高位寄存器长度低位CRC高位CRC低位主站接收到从站回传7个字节数据010402000178F0设备地址功能码数据长度2个字节整型（累积量单位）CRC高位CRC低位根据表3查得流量单位为M35.读报警状态主站发送读报警8个字节命令0104102400017501设备地址功能码寄存器地址高位寄存器地址高位寄存器长度高位寄存器长度低位CRC高位CRC低位主站接收到从站回传7个字节数据010402000178F0设备地址功能码数据长度2个字节整型（报警）CRC高位CRC低位状态为1表示空管是报警状态。 其他报警依次类推。 6.读读瞬时热量单位主站发送读报警8个字节命令0104102000017501设备地址功能码寄存器地址高位寄存器地址高位寄存器长度高位寄存器长度低位CRC高位CRC低位主站接收到从站回传7个字节数据010402000178F0设备地址功能码数据长度2个字节整型（瞬时热量单位）CRC高位CRC低位1表示GJ/h。 0表示MJ/h7.读读累积热量单位主站发送读报警8个字节命令0104102300017501设备地址功能码寄存器地址高位寄存器地址高位寄存器长度高位寄存器长度低位CRC高位CRC低位主站接收到从站回传7个字节数据010402000178F0设备地址功能码数据长度2个字节整型（累积热量单位）CRC高位CRC低位1表示GJ。 0表示MJ。 7.读读压力范围主站发送读报警8个字节命令0104102200017501设备地址功能码寄存器地址高位寄存器地址高位寄存器长度高位寄存器长度低位CRC高位CRC低位主站接收到从站回传7个字节数据010402000178F0设备地址功能码数据长度2个字节整型（压力范围）CRC高位CRC低位1表示1.6MPa。 0表示0.6MPa。 8.读读热量流量（同读瞬时流量）9.读读热量累积（同读累积流量）10.读读入口温度主站发送读报警8个字节命令0104102300017501设备地址功能码寄存器地址高位寄存器地址高位寄存器长度高位寄存器长度低位CRC高位CRC低位主站接收到从站回传7个字节数据010402032078F0设备地址功能码数据长度2个字节整型（入口温度）CRC高位CRC低位温度带有1位小数。 入口温度=80.010.读读出口温度（同读入口温度） 七、应用举例1.C语言MODBUS示例程序 (1).CRC16算法INT16U CRC16(INT8U*puchMsg,INT16U usDataLen)INT8U uchCRCHi=0xFF;/*高CRC字节初始化*/INT8U uchCRCLo=0xFF;/*低CRC字节初始化*/INT8U uIndex;/*CRC循环中的索引*/while(usDataLen-)/*传输消息缓冲区*/uIndex=uchCRCHi*puchMsg+;/*计算CRC*/uchCRCHi=uchCRCLoauchCRCHiuIndex;uchCRCLo=auchCRCLouIndex;return(uchCRCHi8|uchCRCLo); （22）发送命令程序本例程以Mag64为核心CPU void Read_InPut(INT8U Addr,INT16U Start,INT16U Len)INT16U CRC;SendBuffer_4850=Addr;/设备地址SendBuffer_4851=0x04;/modbus功能码SendBuffer_4852=Start/256;/Start为寄存器地址SendBuffer_4853=Start%256;SendBuffer_4854=Len/256;/Len为读取寄存器长度SendBuffer_4855=Len%256;CRC=CRC16(SendBuffer_485,6);SendBuffer_4856=CRC/256;/CRC校验高位SendBuffer_4857=CRC%256;/CRC校验低位R485_OUT;/使能RS485发送SendLen_485=8;SendNum_485=0;CloseINT0();/关闭串口接受中断UCSR0B|=BIT(UDRIE0);/打开串口发送中断 （33）返回数据解析（只以瞬时流量为例）数据接收使用串口中断，ReceivedBuffer_485为接收数据组，ReceivedNum_485为接收到数据长度，ReceivedFlag_485接收到数据标志。 函数float Datasum(INT8U BYTE1,INT8U BYTE2,INT8U BYTE3,INT8U BYTE4)把浮点数的4个字节转换为1个浮点数。 float Datasum(INT8U FloatByte1,INT8U FloatByte2,INT8U FloatByte3,INT8U FloatByte4)float aa;union IntTOFPFP32F32;INT8U T84;union IntTOFPaa;aa.T80=FloatByte1;aa.T81=FloatByte2;aa.T82=FloatByte3;aa.T83=FloatByte4;return aa;voidRead_Lmag(INT8U Ad)INT8U i,j;INT8U Num110,BIT;INT16U CRC1,CRC2;FP32Flow;/aaa为瞬时流量数值ReceivedFlag_485=1;Open_Time1_Ms5 (20);Read_InPut(Ad,0x1010,2);/发送设备地址、寄存器地址、寄存器长度while(ReceivedFlag_485);/等待接收结束if(ReceivedNum_485=9)&(ReceivedBuffer_4850=Ad)/判断数据是否正确CRC1=CRC16(ReceivedBuffer_485,7);CRC2=ReceivedBuffer_4857*256+ReceivedBuffer_4858;if(CRC1=CRC2)/转换数据为浮点数Flow=Datasum(ReceivedBuffer_4856,ReceivedBuffer_4855,ReceivedBuffer_4854,ReceivedBuffer_4853)；2.modbus调试软件modbus poll通讯实例以从站地址为1，波特率9600,读取所有实时数据为例设置方法如下:按照表2所示起始寄存器地址4113寄存器个数为221.设置采集命令包括设备地址 （1）、MODBUS功能码 （04）、寄存器地址 （4113）、寄存器长度 （22）、采集间隔 （1000）。 2.设置串口数据根据L-MAG-H电磁热表串口格式(1位起始位8位数据位1位停止位,无校验)设置如下图3.设置数据显示格式4.通讯成功界面3.modbus调试软件modscan32通讯实例以从站地址为1，波特率9600,读取所有实时数据为例设置方法如下:按照表2所示起始寄存器地址4113寄存器个数为221.设置采集命令包括设备地址 （1）、MODBUS功能码 （04）、寄存器地址 （4113）、寄存器长度 （2）、采集间隔 （1000）。 2.设置串口数据根据L-MAG-H电磁热表串口格式(1位起始位8位数据位1位停止位,无校验)设置如下图3.设置数据显示方式4.通讯成功界面4.组态王6.53通讯实例第一步创建组态王工程,点击新建弹出如下界面，输入工程路径及工程名称。 第二步打开新建的工程，选择设备栏在口下新建标准modbus设备。 组态王设备列表中找到-PLC-莫迪康-modbus（RTU）(L-MAG-H电磁热表借助莫迪康PLCmodbus（RTU）驱动)。 按照电磁流量计中的地址设置设备地址。 下图以地址1为例第三步双击设备中的设置串口参数L-MAG-H电磁热表串口参数波特率与电磁流量计中设置相同、1位起始位、8位数据位、1位停止位、无校验。 下图以波特率9600为例第四步点击数据词典添加L-mag数据变量根据组态王驱动说明莫迪康-modbus（RTU）变量名称、寄存器地址和数据格式见下表变量名寄存器值数据格式采用频率读写属性瞬时流量3